Examen de vidrios de automóvil e identificación de cristales

Examen de vidrios de automóvil e identificación de cristales

En los accidentes automovilísticos es frecuente que el conductor emprenda la fuga si su carro no ha sido gravemente dañado. En estos casos la prueba es casi imposible, pues testigos presénciales casi nunca pueden identificar el automóvil. Es el laboratorio el que examinado los indicios que se obtengan, podrán dar los datos que lleven a la identificación de dicho vehículo, por eso es indicio importante los vidrios que se recogen en la carretera, pues el examen de ellos pueden darnos un tipo de cristal de los fanales y éste el año y modelo del automóvil que se busca.

Antes de 1939, los fabricantes de cristales para fanales de automóvil empleaban diversos tipos que hacían difícil  su identificación; pero en la actualidad s está empleando la unidad sellada para diversos modelos de fanales y por esta razón, las propiedades físicas de los vidrios encontrados puede llevar fácilmente al investigador a pensar qué modelo de automóvil usa el tipo de fanal que corresponde al residuo de vidrio encontrado.

Cuando s encuentren fragmentos de regular tamaño, éstos deberán unirse con cinta de pegar transparente, con todo cuidado como si se tratara de un rompecabezas. En ocasiones suelen encontrarse fragmentos que llevan gravada la marca del fabricante o la patente y en éstos casos es más fácil identificar a que tipo, modelo y año  corresponde el automóvil sospechosos. Las casa comerciales que fabrican fanales para automóviles tienen catálogos que es importante consultar, pues en ellos aparecen los diversos modelos que fabrican y cuando se ha logrado determinar a que tipo corresponde el fanal roto, será más fácil limitar la búsqueda del carro sospechosos. Este trabajo será más difícil cuando solo se encuentren fragmentos minúsculos de vidrio que no pueda determinarse a qué unidad corresponden.

Si se encuentra un automóvil sospechoso, entonces podrá hacerse una comparación con los que fueron encontrados en el lugar del accidente. Para evitar confusiones, algún fragmento de vidrio deberá ser cuidadosamente etiquetado. Los fragmentos encontrados por el investigador pueden ser unidos bajo el procedimiento ya indicado y en forma similar, los fragmentos del fanal deberán ser ajustados entre ellos mismos intentándose buscar el ajuste entre los fragmentos encontrados y el fanal del carro.

Frecuentemente se advierte que sólo dos o tres fragmentos ajustan; pues no embonan a simple vista; esto puede representar alguna dificultad; pero un  trabajo cuidadoso dará un éxito completo. En ocasiones una fotografía estereoscópica puede hacer que los pedazos embonen aunque sea ligeramente separados. Para el objeto, deberá seleccionarse cámara y lentes que amplifiquen de cinco a uno, colocar un fragmento con la sección transversal paralela al lente, iluminar la superficie desde un lado par que la luz que cae oblicuamente forme sombras en las curvas de la superficie. Obténgase fotografías de la segunda superficie en la misma forma sin cambiar el foco, cuando las negativas estén terminadas, hágase amplificaciones de veinte por veinticinco centímetros, previamente se harán impresiones con algunas tiras de prueba para buscar la exposición correcta, y cuando se logre dicha exposición, háganse las fotografías empleando material tanto en película como en papel de alto contraste. Las películas transparentes podrán colocarse una encima de la otra en posición adecuada, superponiendo las curvas características para que coincidan. Esta correspondencia a sostener las negativas frente a una luz fuerte y luego ajustarlas hasta que las curvas de una se sobreponga a las de la otra, podrá ser un indicio útil en manos de la autoridad judicial.

Los cristales de un fanal de automóvil, además de su valor para determinar la responsabilidad, pueden tener también otras claves importantes: algunas veces una parte del empaque que se coloca entre el cristal y el cerco de metal puede encontrase adherido a un fragmento de vidrio de los que fueron recogidos en el lugar del accidente. La parte restante del empaque habrá quedado habrá quedado en el fanal y será fácil demostrar que el fragmento de vidrio encontrado corresponde a dicho fanal. Al repintarse con brocha de aire las salpicaderas de un automóvil, quedan minúsculas manchas de pintura en los cristales de los fanales, de aquí que el descubrimiento de esas manchas de pintura pedan indicar que el carro sospecho lleva determinado color en sus salpicaderas, las que han sido repintadas. Motas de pintura así encontradas, podrán proporcionar un indicios sobre la clase de pintura del automóvil. En ocasiones la pintura ha sido puesta con brocha, y en estos casos, las marcas de brocha quedan sobre el mismo vidrio. Las marcas de brocha encontradas en un fragmento de vidrio, pueden ser comparadas con marcas similares, en el resto del fanal de la carro que se considera sospechosos. Además, al pintarse así un automóvil, suelen correrse algunas gotas de pintura a lo largo del vidrio, manchando el anillo inferior. En estos casos, si el fragmento de vidrio coincide con algunas de esas manchas de pintura, habremos obtenido un excelente indicio.

Composición del vidrio

Es difícil dar una composición adecuada del término VIDRIO. En general este término describe el estado de una sustancia inorgánica más bien que un compuesto químico de composición definida. Podemos describir el vidrio como un líquido sobreenfriado que pose una alta viscosidad y por tanto rigidez. Para que una sustancia pueda ser adecuada para ser usada como vidrio es necesario que permanezca en su estado líquido en las temperaturas cercanas e inmediatas por debajo de su punto de congelación y que permanezca sólido a las temperaturas habituales (medio ambiente).

Los vidrios están generalmente compuestos de óxidos tales como sílice, SiO2, óxido bórico, B2 O3; y pentóxido de fósforo, P2O5.para usos comerciales el sílice es el óxido más importante. Al hacer vidrio de sílice es necesario usar cierto número de otros óxidos para varios fines tales como fundente, estabilidad química y reducción de la viscosidad.

Oxido Nombre vulgar Propiedades o función
SiO2 Sílice Base de los vidrios comerciales
Na2O  Actúa como fundente para el sílice
CaO Cal Da al vidrio resistencia química que de otra manera le faltaría debido a la solubilidad en agua de Na2O.
MgO Magnesia Presente como impureza o sustituto de CaO
Al2O3 Alúmina Da al vidrio mayor resistencia química, menor coeficiente de dilatación y mayor libertad de desvitrificación
K2O Potasa  Resistencia química y desvitricado

El óxido de plomo óxido de Bario y óxido de hierro se usa también en algunos vidrios.

El vidrio, tal como el de ventana y plano, que es hecho en producción en masa, tiene una composición bastante uniforme. El proceso mecánico involucrado en la fabricación del vidrio en gran escala requiere un control considerable en la composición química.

Deberá notarse que todos estos vidrios pueden contener impurezas incidentales. Estas pueden ser impurezas en los ingredientes usados en una hornada o pueden ser debidas a corrosión de la marmita o tanque.

La presencia de estas sustancias extrañas es de un valor inestimable estas trazas de elementos pueden ser suficientes para establecer (o negar) el caso de un mismo origen de dos muestras de vidrio.

A pesar de que las sustancias que se usan para hacer un vidrio son perfectamente bien conocidas, los compuestos que se forman en el vidrio son materia de especulación y no pueden ser determinados por las técnicas ahora en uso. Los métodos que han sido empleados en un esfuerzo para determinar estos compuestos son descritos por Morey.
Una de sus conclusiones es que: “Los resultados de muchos observadores (investigadores) sobre las propiedades físicas del vidrio a temperaturas ordinarias indica que no hay justificación para una conservación de qué compuestos definidos existen de qué determinan las propiedades del vidrio”.

Análisis del vidrio

El problema con el que el científico forense debe tratar generalmente es la comparación de dos muestras de vidrio. Los siguientes métodos de análisis recomendados:

Análisis espectrográfico. Este es el único método adecuado de análisis químico para fines forenses. Es también el medio más rápido de comparar dos muestras. Su efectividad en caracterizar una muestra, depende de la presencia de elementos huellas. Esto es debido al hecho de que la similitud de la composición de los vidrios comerciales y del control de la uniformidad de ingredientes que es mantenida en la manufactura. En ausencia de elementos huellas, puede volverse bastante difícil determinar espectrográficamente si dos muestras de un tipo común de vidrio son idénticas o diferentes en composición por las medidas de las propiedades físicas.

Análisis por la difracción de los Rayos X. Se ha afirmado que el análisis de difracción por los rayos X no se limita a las sustancias cristalinas, también pueden obtenerse patrones de difracción de sustancias amorfas y aún de líquidos. A pesar de que el vidrio es un líquido, la configuración de los átomos no está completamente al azar y da como consecuencia que surjan un patrón definido de difracción. Numerosos estudios de patrones de difracción de los rayos X del vidrio han mostrado que tipo de patrón depende de la composición del vidrio. Como método para estudiar la constitución del vidrio, la difracción de los rayos X  es secundaria solamente a la medida de sus propiedades físicas. Una comparación de los patrones de difracción de los rayos X de dos muestras puede revelar diferencias que rechazarán la hipótesis de que las muestras son del mismo origen. El método no es forma alguna tan efectivo como el análisis espectrográfico en la comparación de dos muestras de vidrio.

Propiedades físicas. El método más sensible para determinar pequeñas diferencias en la composición del vidrio descansa en sus propiedades físicas. La densidad y el índice de refracción son las dos propiedades más importantes y han sido objeto de un gran número de investigaciones. Curvas de propiedades y de composición se usan como medio de determinar la presencia de compuestos en el vidrio. A pesar de que el análisis espectrográfico revelará los elementos constitutivos del vidrio, no dará información en relación con los compuestos presentes. Es posible para dos vidrios tener los mismos elementos constitutivos vistos espectrográficamente y tener diferente fuente de origen, ya que puede haber presente un número insuficiente de elementos huellas para distinguir dos muestras.

Las propiedades características de un vidrio, dependen no solamente de los elementos constitutivos sino también en la forma en que el vidrio ha sido tratado en su manufactura. Vidrios de composición similar poseen propiedades diferentes que dependen de los tratamientos mecánico y calórico que hayan recibido. Es por esta razón que se le da aquí una importancia considerable a las propiedades físicas como medio de comparar muestras de vidrio. La medida de estas propiedades tiene la ventaja adicional de requerir un instrumento relativamente barato.

Densidad. El método de la flotación es el más adecuado para el problema de comparar la densidad de dos muestras de vidrio. La precisión obtenida es muy grande ya que lo que se mide es una diferencia de densidad y no la densidad absoluta. Diferencias de la clase de 0-6 pueden observarse aun cuando no medirse cuantitativamente. Es bueno, para finalidades de registro determinar la densidad del líquido en el cual fue hecha la comparación. Morey da una serie de tablas que ilustran las variantes de densidad y de composición de diferentes vidrios. Beeman ha notado que el tamaño del fragmento es importante en la determinación del peso específico del vidrio. El ha encontrado diferencias dela clase de 0-3 en el peso específico de grandes y pequeños especimenes. Esta diferencia es probablemente debida a la compresión del líquido de inmersión en la superficie de contacto que ocurre en muestras de gran superficie. Culbertson y Weber han señalado variaciones en la densidad con el tamaño de las partículas. Es conveniente al hacer determinaciones de la densidad usar muestras (conocida y desconocida) de tamaño semejante.

Índice de refracción. En la manufactura de vidrio para  óptica se tiene gran cuidado para mantener control sobre el índice de refracción. En las mejores condiciones el índice no puede ser controlado más allá de un cuarto lugar decimal (diezmilésimo) en sucesivas fusiones del mismo tipo de vidrio. Para obtener vidrio de características ópticas idénticas es necesario que sea del mismo fundido. Con el vidrio arrollado, el caso es mucho peor que con el vidrio de marmita, ya que el primero está hecho de todas las partes del fundido. El resultado es un vidrio de características ópticas  variables, marcado por estrías o bandas de diferente índice de refracción. El vidrio arrollado es satisfactorio para muchas finalidades ópticas. Otros tipos de vidrio con control inferior de índices de refracción son el vidrio plano, que es pulido en grandes láminas, y el vidrio de ventanas que es soplado con poco cuidado en relación con las características ópticas.

Los métodos de inmersión con el microscopio darán resultados precisos hasta una unidad en un tercer lugar decimal. Mayor precisión se obtiene por medio de los refractómetros de Abee y Pulfrich. Estos métodos requieren que la muestra sea esmerilada y pulida. El espectrómetro es tal vez el medio de medir más preciso el índice. Pero el método requiere una muestra grande y gran cuidado en el pulido y conformado.

Extensos estudios se han hecho sobre vidrio con el objeto de determinar la relación entre el índice de refracción y la composición. Naturalmente, el control del índice de refracción es un problema mayor en la manufactura del vidrio óptico y considerables datos han sido adquiridos a este respecto. Morey da una serie de estos estudios.

Debe mencionarse que en dos vidrios de orígenes independientes puede concebirse que tengan el mismo índice de refracción o la misma densidad, pero es poco probable que puedan tener ambos índice de refracción y densidad iguales. Un estudio de las posibilidades de encontrar a la azar muestras de vidrio que posean la misma densidad y el mismo índice de refracción fue hecho por Gamble, Burd y Kirk.

Cien muestras de vidrio recogidas al azar fueron comparadas en relación con su índice de refracción y peso específico. Todas ellas eran distinguibles tomando como base estas propiedades únicamente.

Todas las muestras pudieron ser distinguidas sobre la base de índice de refracción solamente; pero en algunos casos las diferencias no eran menores de las que pudieran ocurrir algunas veces como variaciones locales debidas a imperfecciones de manufactura.

La mayor parte, pero no todas las muestras pudieron ser distinguidas de las otras, basadas en comparaciones de peso específico, tan cercano que dieran lugar a posible confusión.

Dispersión

Una de las ventajas al determinar el índice de refracción por medio de un refrectómetro es la rapidez con la que otra propiedad importante, la dispersión, puede ser medida. Dos vidrios del mismo índice de refracción pueden tener muy diferentes dispersiones. Si n es el índice de refracción y a es la longitud de la onda de luz, podemos definir la dispersión como Nn/Da; esto es una medida de cambio de velocidad de la luz en un medio debido a un cambio de longitud de onda. En forma aceptada la dispersión del vidrio óptico se toma como la proporción:

Donde nD, nF y nCs son los índices de refracción del medio para longitudes de onda de 5896 A, 4861 A y 6563 A, respectivamente. Otras formas de dar las dispersiones media y parcial también son usadas. El valor de v puede ser determinado por medio de los refractómetros de Abbe y Pulfrich.

Un medio excelente de obtener un registro fotográfico de la dispersión de una muestra, es por medio del uso del espectrómetro. Si pueden obtenerse muestras grande, deben ser pulidas y conformadas en forma de prisma de ángulo adecuado. En lugar del telescopio puede ponerse un aditamento de cámara en el paso de los rayos emergente. No es necesario usar luz monocromática en estas mediciones. El uso de luz blanca dará un gran número de líneas en la placa fotográfica. La correspondencia de estas líneas en las dos fotografías es evidencia concluyente en la comparación de las muestras.

Las muestras de vidrio conocidas y desconocidas deberán ser examinadas con luz ultravioleta en un cuarto oscuro. La diferencia en la apariencia de su florescencia indica diferencias físicas o químicas.

Marcas de pulido

El vidrio óptico y otros objetos de vidrio fino están generalmente pulidos. En el pulido de vidrio frecuentemente quedan pequeñas marcas en la superficie que algunas veces pueden servir como base de comparación. Antes de examinar estas marcas la superficie deberá limpiarse con alcohol y después gravarse con el pulverizado de ácido flourhídrico al veinte o veinticinco por ciento. Se permite que el ácido permanezca en la superficie durante algunos minutos. El vidrio se lava nuevamente con alcohol y se seca, si la superficie es iluminad con luz oblicua puede tomarse una fotografía que mostrará las marcas de pulido.

Fuente de imagen: http://www.securglass.com.mx/images/cristales.jpg